FIS
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Tema 2: Electrostática
Contenido
1 Introducción .......................................................................................................................... 1
2 Carga eléctrica ....................................................................................................................... 1
3 Ley de Coulomb ..................................................................................................................... 2
4 La fuerza eléctrica como fuerza conservativa ....................................................................... 4
5 Analogías y diferencias entre la interacción gravitatoria y la interacción eléctrica .............. 5
6 Campo eléctrico .................................................................................................................... 6
6.1 Intensidad de campo eléctrico ...................................................................................... 6
6.2 Líneas del campo eléctrico ............................................................................................ 9
6.3 Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el campo gravitatorio ................. 11
6.4 Potencial eléctrico ....................................................................................................... 11
6.5 Energía potencial ......................................................................................................... 12
1 Introducción
Desde el tiempo de los egipcios se sabe que, al hacer frotar ciertos materiales como el ámbar, estos
adquieren capacidad de atraer pequeños cuerpos como trozos de papel, palitos o plumas. Este hecho,
relatado por Tales de Mileto, constituye la primera descripción de un fenómeno eléctrico en la historia.
Hubo que esperar hasta el año 1600 para que William Gilbert publicara su libro de De Magnete, donde
explicaba que hay más sustancias que presentan las mismas propiedades que el ámbar. El fundamento de
estos fenómenos eléctricos reside en una propiedad fundamental de la materia: la carga eléctrica.
2 Carga eléctrica
Cualquier partícula material, además de tener masa (y ser sensible, por tanto, a la interacción gravitatoria)
contiene cargas eléctricas positivas y negativas (denominación atribuida a Benjamín Franklin) que como
es sabido son portadas por los protones y electrones.
La existencia de la carga eléctrica da lugar a una nueva interacción fundamental en la naturaleza ya que
existe una fuerza de atracción entre cargas de distinto signo, mientras que la interacción se vuelve
repulsiva si las cargas tienen signo idéntico.
La materia es eléctricamente neutra, de lo que podemos deducir alguna s cosas:
• Debe de existir una carga eléctrica elemental (la carga eléctrica del electrón). En consecuencia,
la carga eléctrica perdida o adquirida en los procesos de transferencia de carga debe ser siempre
un múltiplo entero de la carga eléctrica elemental. Se dice que la carga eléctrica está
"cuantizada".
• El valor de la carga eléctrica elemental es 1,60. 10 -19 C.
• La neutralidad eléctrica de la materia se explica por la existencia de un número idéntico de cargas
positivas y negativas.
